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河流、湖泊以及地下水资源是我国很多城市的饮用水水源,全国62个主要湖泊有39%的淡水水质不能满足正常饮用标准,而且微污染形式呈发展状态。目前,絮凝过程是水处理工艺中最重要、最普遍的环节之一,絮凝剂是应用范围最广、使用量最大、高效低成本的水处理化学试剂。所以研发出集多种功能于一身、水处理效果好、具备优越性能的多元环保型复合水处理药剂是水处理领域内一个紧迫而重大的课题。本文采用共聚法制备了含硼聚硅酸金属盐无机高分子复合絮凝剂,用制备的絮凝剂处理郑州大学新校区眉湖南边区域水源,改变制备的各种条件探究出其最佳处理工艺条件,将其与传统絮凝剂进行分析比较。将除浊率作为处理效果的评价指标,结合单因素实验法和正交实验法,分析得到各种絮凝剂的最优化条件:(1)含硼聚硅铝铁絮凝剂在n(B)/n(Si)=0.1,n(Al)/n(Si)=2.0,n(Fe)/n(Si)=0.2,pH=3.0,聚合时间130min,熟化时间1天,投加量10mL/L,快搅(200r/min)2分钟,慢搅(60r/min)12min,静置沉降15min时的最优化条件下,处理效果最好,除浊率高达99%以上;(2)含硼聚硅铝锌絮凝剂在n(B)/n(Si)=0.15,n(Al)/n(Si)=2.0,n(Zn)/n(Si)=3,pH=3.0,聚合时间90min,熟化时间1天,投加量12mL/L,快搅(160r/min)150s,慢搅(60r/min)12min,静置沉降20min的最优化条件下除浊率高达98%以上;(3)含硼聚硅铁镁絮凝剂在n(B)/n(Si)=0.15,n(Fe)/n(Si)=1.5,n(Mg)/n(Si)=1.5,pH=3.5,聚合时间75min,熟化时间1天,投加量10mL/L,快搅(200r/min)2分钟,慢搅(40r/min)12min,静置沉降15min的最优化条件下除浊率高达95%;(4)含硼聚硅锌镁絮凝剂在n(B)/n(Si)=0.15,n(Zn)/n(Si)=1.5,n(Mg)/n(Si)=2,pH=3.0,聚合时间45min,熟化时间0.5天,投加量10mL/L,快搅(150r/min)2分钟,慢搅(40r/min)12min,静置沉降15min的最优化条件下除浊率只能达到80%。比较自制的含硼聚硅酸金属盐复合絮凝剂与传统絮凝剂的稳定性及处理效果,结果表明自制的含硼聚硅酸金属盐复合絮凝剂各项性能明显优于传统絮凝剂。同时比较四种制备好的新型絮凝剂的稳定性和絮凝效果,含硼聚硅铝铁贮存时间最长,且同等贮存条件下除浊率最高,存放一个月除浊率仍能达到80%,故为四者最佳。如果絮凝剂在配制好后一周内用完,那么含硼聚硅铝锌的絮凝效果近似含硼聚硅铝铁,贮存时间越长絮凝效果越差。含硼聚硅铁镁稳定性相较于前两者稍差,除浊率相差10%以内。含硼聚硅锌镁稳定性差,絮凝效果远远低于前三者,不适合应用于实际工程中。